我们离不开的膳食脂肪，在一定程度上影响着我们的大脑健康
文章来源：贤集网发布日期：2022-08-31浏览次数：43 人类从诞生之日起，脂肪就是人类膳食营养的主要来源之一，在原始社会，人类处于狩猎生存时期，已经发现掠食动物对猎物肝脏的选择性进食的规律。而且当人类学会利用火以后，大量的提高了对动物脂肪的利用。时至今日，依然有因纽特人和马赛人丰富的动物脂肪饮食传统。当然我们还可以看到流行的植物脂肪，例如各类干果和牛油果等在现代社会中被人类大量食用。
膳食脂肪酸是细胞膜的结构组成部分，并参与促炎和抗炎作用，使其对生长、发育和维护人类健康至关重要。
在过去的几十年里，我们的饮食习惯发生了巨大的变化，膳食脂肪的质量和数量都发生了改变。我们的饮食从富含omega-3多不饱和脂肪酸变成缺乏omega-3多不饱和脂肪酸而富含饱和脂肪酸、反式脂肪酸和omega-6多不饱和脂肪酸。这种变化使omega-6/omega-3的比例从1:1大幅增加到20:1。这被认为是代谢性疾病发生的重要因素，比如肥胖和2型糖尿病。越来越多的证据表明，膳食脂肪对人的行为和心理健康也有巨大的影响。
富含单不饱和脂肪酸和omega-3多不饱和脂肪酸的地中海式饮食与抗炎特性相关。膳食中长链的omega-3多不饱和脂肪酸，特别是二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），在免疫反应中发挥作用。它们抑制与炎症有关的基因，并通过取代omega-6多不饱和脂肪酸和胆固醇来改变细胞膜的组成，从而影响细胞信号传递。
EPA、DHA、胆固醇和鞘脂类对神经发育和大脑功能至关重要。具有生物活性的鞘脂类，包括鞘氨醇、鞘磷脂、神经酰胺、神经酰胺-1-磷酸和鞘氨醇-1-磷酸等，可能来源于小麦、大豆、鸡蛋和乳制品中的膳食鞘脂类，它们可以影响细胞迁移和细胞信号传导。另一种重要的脂肪酸是油酸，这是一种日常营养中常见的单不饱和脂肪酸，与减少腹部脂肪和中心性肥胖有关，并已被证明可以改善人类炎症性疾病。
另一方面，富含饱和脂肪酸、反式脂肪酸和omega-6多不饱和脂肪酸的饮食具有促炎特性，它可以模拟脂多糖（LPS）的作用，从而可能影响肠道健康。LPS诱导的促炎过程可以降低肠道紧密连接蛋白的表达水平以及使黏液层变薄，从而促进肠道屏障的改变。
膳食脂肪在从神经发育到衰老和神经退行性病变过程中也十分重要。膳食脂肪酸可以穿过血脑屏障，进而改变神经细胞膜的组成，这会导致细胞膜流动性、信号转导途径和突触传递的变化，从而直接影响大脑功能。
此外，膳食脂肪也可以通过作为细菌代谢过程的底物或者通过其对某些细菌（比如拟杆菌属、梭菌属和罗斯氏菌属细菌）的毒性抑制细菌生长，从而改变肠道菌群的组成。肠道菌群可以影响大脑功能，因为它们产生和调节肠道中的许多神经化学、免疫和代谢因子，影响神经系统。因此，膳食脂肪也可以通过参与某些病理过程，间接影响人类的身心健康。
今天，我们来详细看看膳食脂肪是如何影响我们的大脑健康的？
01
膳食脂肪前概念
什么是油？什么是脂？
油脂是油和脂的总称。一般在常温下呈液体的称为油,呈固体的称脂。油是不饱和脂肪酸甘油酯，脂肪是饱和脂肪酸甘油酯，油脂是一种有机物。植物油在常温常压下一般为液态，称为油，而动物脂肪在常温常压下为固态，称为脂。油脂分布十分广泛，各种植物的种子、动物的组织和器官中都存在一定数量的油脂，特别是油料作物的种子和动物皮下的脂肪组织，油脂含量丰富。
什么是脂肪？
脂肪是由甘油和脂肪酸组成的甘油三酯，其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和长短却不相同。因此脂肪的性质和特点主要取决于脂肪酸，不同食物中的脂肪所含有的脂肪酸种类和含量不一样。自然界有40多种脂肪酸，因此可形成多种脂肪酸甘油三酯；脂肪酸一般由4个到24个碳原子组成。
什么是膳食脂肪？
膳食脂肪（dietary fats）是指我们每日所吃各种食物含油脂的总和。粗略分析膳食脂肪主要有食用植物油、动物性食物、豆制品、坚果等几个主要食物来源。
膳食脂肪分动物脂肪和植物油两大类，由于它们的来源、性状和稳定性等方面有所不同，因此，其营养价值也不同。动物脂肪包括猪脂，牛、羊脂等动物体脂、乳脂，以及海洋鱼类的脂肪;植物油有豆油、菜籽油、花生油、棉籽油、芝麻油、葵花子油、亚麻油、核桃油、玉米油、米糠油等。近年来，我国还引种和发展含油量非常丰富的木本植物如油棕、油橄榄、油茶和油瓜等，含油率均达40% ~81.9%，是扩大油源的新途径之一。
油脂是食物组成中的重要部分，也是同质量产生能量高的营养物质。1g油脂在完全氧化（生成二氧化碳和水）时，放出热量约39kJ，大约是糖或蛋白质的2倍。成人每日需进食50~60g脂肪，即可提供日需热量的20%~25%。脂肪的能量密度是每克37000焦耳，亦即9大卡。相对于糖类的每公克17000焦耳和乙醇的每公克29000焦耳，脂肪是密度高的食物营养素。
脂肪在人体内的化学变化主要是在脂肪酶的催化下，进行水解，生成甘油（丙三醇）和脂肪酸，然后再分别进行氧化分解，释放能量。油脂同时还有保持体温和保护内脏器官的作用，同时许多激素本事就是脂肪，脂肪也是脂溶性维生素吸收利用的基础，属于人体免疫系统的一部分。
02
膳食脂肪的分类
主要有三种，即饱和脂肪，多不饱和脂肪，以及单不饱和脂肪。还有其它脂肪（氢化脂肪——其中如氢化植物油，该类食物有毒，故不介绍，请务必远离之）。
甘油三酯(TG)约占我们饮食中脂肪的95%，它们是由甘油和三种脂肪酸分子结合而成的。这三种脂肪酸通常是不同的，这些脂肪酸的化学结构决定了脂肪的类型。胆固醇在肝脏中产生，并通过脂蛋白在身体里运输。不同的脂蛋白负责转运不同的甘油三酯和胆固醇（C）。
脂的分类还可以描述为：
· 鞘糖脂：脑苷脂类。
· 脂蛋白：乳糜微粒Chylomicron（CM ）、极低密度脂蛋白VLDL、中间密度脂蛋白IDL、低密度脂蛋白LDL、高密度脂蛋白HDL。特别提示：人体的脂蛋白系统是一个急速运行的动态系统，并不是其中一个值能够决定一切，而且有一些脂蛋白只是过程变量，可以发生转化。
· 类固醇：胆固醇、麦角因醇、皮质甾醇、胆酸、维生素D、雄激素、雌激素、孕激素。
饱和脂肪酸SFA
不含碳-碳双键，饱和脂肪在室温下是固体的。它们增加了血液中低密度脂蛋白的包筒。它们之前曾被认为与心脏病有关，尽管的研究和评论已经对这种联系提出了质疑，并且有的临床证据证明了心脑血管疾病成因非膳食饱和脂肪（含超链接）以下就不赘述该部分内容。其主要食物来源是黄油，猪油，牛奶，奶酪和奶油，以及家禽和猪肉等动物脂肪。此外，棕榈油和椰子油等植物油也包含大量饱和脂肪酸。
多不饱和脂肪酸PUFA
包含两个或两个以上的碳-碳双键。它们在室温下是液体，但在冷却后开始凝固。它们被分成Omega-3（Ω-3）脂肪酸和Ω-6等脂肪酸。多不饱和脂肪有助于降低低密度脂蛋白水平，降低总胆固醇与高密度脂蛋白的比例。多不饱和脂肪酸能降低血液中的总胆固醇水平，而且用它替代饱和脂肪效果更明显。鱼油是知名的Ω-3脂肪酸，当人体摄入Ω-3脂肪酸后，在人体内先转化合成EPA，然后转化为DHA。DHA的食物来源也是深海鱼类。鱼类眼睛及其眼圈部位的肉质含有为丰富的DHA。目前发现配合低碳生酮饮食多不饱和脂肪酸会有降血脂作用，在单独使用Ω3并没有配合低碳生酮饮食降低血液中的甘油三酸酯水平不十分明确，请参考一篇关于Omega3（Ω3、欧米伽3）脂肪酸的健康“传说”！
单不饱和脂肪酸MUFA
包含一个碳-碳双键。它们在室温下是液体，但在冷却后会凝固。Ω-7为一组单不饱和脂肪酸，常见于深海鱼类和某些植物中，因其不饱和双键的部位始于碳链末端甲基基团的第7位，故命名 Omega-7、Ω-7(奥米茄-7)、n-7。单不饱和脂肪酸可以降低血液中的低密度脂蛋白水平，从而降低总胆固醇与高密度脂蛋白的比例（高密度脂蛋白有助于将胆固醇带回肝脏，在那里可以处理）。橄榄油是单不饱和脂肪酸的丰富来源之一。此外，菜籽油，花生油，以及用坚果和种子压榨而成的食用油也包含大量单不饱和脂肪酸。Ω-9也是一组单不饱和脂肪酸，存在于橄榄，杏仁，昆士兰果，榛实，芝麻，牛油果（鳄梨），亚麻仁及其油内。
03
膳食脂肪如何影响大脑健康？
1、膳食脂肪直接影响大脑功能
脂质参与神经发育、神经细胞的分化和迁移，因此对神经系统的正常功能具有重要意义。脂质存在于大脑的所有神经元细胞膜中，对突触发生非常重要。在哺乳动物身体的所有组织中，神经系统的脂肪含量和复杂性大，其中主要的是鞘脂类。鞘脂类是神经组织的基本组成部分，来源于细胞膜脂质，鞘磷脂是其中的一个亚类。它们对神经发育和保护大脑功能完整性至关重要。
在大脑中发现的丰富的鞘脂类包括神经酰胺、脑苷脂和神经节苷脂。鞘脂类有助于神经元细胞膜的组织，因此，其通路的紊乱与神经元可塑性的改变有关。中性鞘磷脂酶在海马体中高度存在，负责将鞘磷脂转化为神经酰胺，导致突触后功能的改变。
虽然大多数鞘脂类来源于大脑中的内源性合成，但饮食摄入也会影响鞘脂类及其代谢物。大多数食物都含有适量的鞘脂类，但鸡、肝、鱼、牛奶和鸡蛋等食物中都含有特别高水平的鞘脂类。膳食鞘脂类在发育早期阶段非常重要，大量摄入这些膳食来源对大脑健康有积极影响。
大脑的胆固醇含量是人体内高的，大多数位于轴突髓鞘层，这对维持大脑正常生理功能至关重要。然而，也有一小群中枢神经系统细胞，即少突胶质细胞和星形胶质细胞，能够在大脑中合成胆固醇，多余的胆固醇可以被表达CYP46A1酶的神经元细胞氧化成氧固醇24S-羟基胆固醇后从大脑中清除。与胆固醇相比，氧固醇可以穿过血脑屏障，因为它们含有一个羟基，减少了与磷脂的疏水相互作用，并可以通过质膜更好地扩散。
随着世界人口老龄化进程加快，预计到2050年，患有痴呆症的成年人将达到1.5亿左右，其中阿尔茨海默病占痴呆症患者的60%—80%。阿尔茨海默病的特征是记忆力和其他与神经元损失相关的认知功能进行性下降，从而导致痴呆。大多数阿尔茨海默病患者表现出散发性和迟发性，代谢因素在这种病的发生发展中起重要作用。研究发现，导致阿尔兹海默症的罪魁祸首或为不良的高油高盐饮食习惯。
在阿尔茨海默病患者中发现24S-羟基胆固醇循环水平降低，这是由于神经元细胞中CYP46A1酶表达降低引起的。因此，CYP46A1的表达对维持大脑胆固醇稳态至关重要，并且可能是治疗阿尔茨海默病等神经退行性疾病的一个很有前途的治疗靶点。
氧固醇也存在于血浆中，其中27-羟基胆固醇为丰富。线粒体CYP27A1酶主要在肝脏中表达，它催化胆固醇转化为27-羟基胆固醇，从而能够进出大脑。近年来，人们也提出了27-羟基胆固醇影响胆固醇代谢，从而诱导阿尔茨海默病相关的病理变化的新见解。例如，给兔子富含胆固醇的饮食会使其血清胆固醇升高，海马区27-羟基胆固醇增加，并表现出类似阿尔茨海默病的病理特征，比如小胶质细胞激活、脑萎缩和认知缺陷。
胆固醇分解产物27-羟基胆固醇也会影响雌激素受体信号，从而导致雌激素相关神经保护的丧失，因此，膳食胆固醇可能会引起神经退行性病变。大脑中27-羟基胆固醇水平的增加会改变神经元之间的胆固醇转运，并可能增加胆固醇在大脑中的积累，这会增加27-羟基胆固醇对大脑胆固醇稳态的有害影响。
长链多不饱和脂肪酸，比如EPA和DHA，在大脑中高度富集。大脑功能、结构和代谢的许多方面都依赖于足够的EPA和DHA水平以及omega-3和omega-6多不饱和脂肪酸的相互作用及其在大脑中的代谢物。DHA及其生物活性代谢物在神经发生中发挥重要作用，具有抗凋亡和抗伤害性作用，影响黑质纹状体活性和突触可塑性。此外，EPA和DHA能够降低血压和炎症过程。
研究已经发现神经系统疾病和习惯性DHA低摄入量之间存在联系，各种神经退行性疾病的动物模型也显示了膳食DHA的积极影响。荟萃分析也表明，补充EPA和DHA对自闭症、多动症和情绪障碍具有积极作用。
2、膳食脂肪通过影响肠道炎症和肠道通透性来影响大脑健康
小肠是一个重要的消化器官，在膳食脂肪的吸收和分解中发挥作用。特别是，膳食成分、肠上皮细胞、肠道内分泌反应和胆汁分泌之间的相互作用有助于膳食成分和其它营养物质的吸收和分解。小肠屏障提供了对饮食抗原、细菌、外部毒素和其它可能的有害物质的保护。这种屏障具有多种功能，并且包含多种保护机制，比如不断更新的上皮层、黏液层、肠道菌群和紧密连接，以维持肠道健康。
膳食脂肪影响肠道炎症
胃肠道免疫系统不断地暴露在巨大的环境压力下，不断地面临着来自食物或肠道菌群的各种抗原。肠道CD4+辅助性T细胞高度参与黏膜免疫，可分为Th1、Th2和Th17，后者在胃肠道中为丰富。调节性T细胞（Treg）是CD4+T细胞的一个亚群，能够控制辅助性T细胞启动的促炎反应。此外，它们高度参与促进和保持黏膜对食物或自身抗原的耐受性。肠道菌群在保持黏膜稳态中非常重要，不同细菌物种的存在决定了CD4+T细胞的促炎或抗炎状态。
如果不能抑制促炎免疫反应，肠道炎症的增加可能会促进免疫介导的炎症性疾病的发生，比如炎症性肠病。此外，高脂饮食与炎症性肠病患病率和严重程度的增加有关，高脂饮食的小鼠会表现出与炎症性肠病相似的肠道菌群失调和细胞因子谱。在炎症性肠病患者中普遍存在肠道菌群失调，高脂饮食引起的肠道菌群失调会增加肠道炎症性疾病的风险。
高脂饮食的炎症反应是穿过肠道屏障的LPS增加的结果，它迅速被乳糜微粒吸收并分布到循环系统中。LPS是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，由核心多糖、免疫原性的脂质A和O抗原组成。脂质A由支链饱和脂肪酸组成，是肠上皮细胞和免疫细胞中促炎症的TLR4-CD14系统识别的基本成分。高水平的总脂肪、omega-6多不饱和脂肪酸和动物蛋白会增加产LPS的革兰氏阴性菌的数量。反过来，血清LPS会增加肠上皮细胞膜上TLR-4和CD14的表达，导致促炎症通路的激活以及随后肠道通透性的增加。膳食饱和脂肪酸也可能激活TLR4，使抗炎症的巨噬细胞分化为促炎症的，从而引发炎症和代谢紊乱。
膳食中摄入某些鞘脂类可以减少炎症并保持对免疫稳态和肠道功能重要的形态学特征，因此可能有利于肠道健康。鞘脂类是胃肠道细胞膜的重要组成部分，它们与肠道共生细菌竞争上皮结合位点，并在介导先天免疫和即时免疫时帮助抵御病原体。肠道鞘脂类代谢物的失衡会增强炎症反应。
研究发现，DSS诱导小鼠结肠炎会表现出神经酰胺、鞘磷脂、神经酰胺-1-磷酸和鞘氨醇-1-磷酸水平升高，而神经节苷脂和脑苷脂的水平降低。相应地，克罗恩病患者中鞘磷脂和神经酰胺的丰度增加。因此，神经节苷脂减少和高浓度鞘磷脂和神经酰胺可能促进肠道炎症性疾病的发生。因此，有人提出补充神经节苷脂可以作为一种对肠道炎症有益的饮食治疗方法。
膳食脂肪影响肠道通透性
肠道屏障的完整性受到肠道炎症的高度影响，炎症性肠病患者的肠道通透性增加。此外，膳食脂肪可以通过改变肠道紧密连接的分布和表达，直接或间接调节肠道通透性。小鼠研究表明，富含胆固醇、饱和脂肪和猪油的饮食会降低紧密连接蛋白的表达，导致肠道通透性增加。
肠道菌群组成的变化可能在导致肠道屏障功能受损的潜在机制中发挥作用。过量的脂肪摄入会增加革兰氏阴性细菌的丰度，而拟杆菌属和双歧杆菌属等有益的细菌物种则降低了。革兰氏阴性细菌会增加LPS和空腹血糖水平，导致代谢性内毒素血症，而双歧杆菌与肠道LPS水平降低有关，可改善小鼠黏膜屏障功能。
此外，高脂饮食也会降低小鼠体内产短链脂肪酸的细菌的丰度，比如瘤胃球菌科、理研菌科、阿克曼氏菌属和拟杆菌属细菌。短链脂肪酸通过保护肠道屏障功能，增加肠道紧密连接蛋白的表达水平，从而降低肠道通透性，对保护肠道屏障功能具有重要作用。因此，高脂饮食诱导的肠道菌群组成的改变可以增加肠道LPS水平，降低紧密连接蛋白的表达水平，损害黏膜屏障功能，增加肠道通透性。
肥胖者的肠道屏障功能也是受损的，表现为空肠上皮紧密连接蛋白水平降低。在酒精性肝病小鼠模型中，补充omega-6多不饱和脂肪酸会降低紧密连接蛋白的表达水平。另一方面，膳食中的omega-3多不饱和脂肪酸对肠道完整性具有更有益的影响，它们通过增强小鼠上皮屏障功能来降低临床结肠炎和结肠免疫病理的严重程度。此外，在小鼠中，补充鱼油可以改善高脂饮食诱导的肠上皮屏障功能障碍。这种作用不仅通过改善抗菌防御和黏液屏障，还通过增加紧密连接蛋白的表达水平。因此，omega-3多不饱和脂肪酸能够逆转高脂饮食诱导的小鼠肠道屏障的改变。
高饱和脂肪酸的饮食会促进肠道黏液层变薄和肠道通透性增加，导致革兰氏阴性菌和血清LPS水平升高，加重局部和全身炎症。然而，补充omega-3多不饱和脂肪酸可以逆转这种效应。LPS参与刺激TLR4-CD14依赖的促炎反应，该反应直接改变肠道屏障功能。此外，LPS会导致肠上皮细胞脱落，并诱导肠上皮细胞氧化应激和线粒体衰竭，从而增加肠道通透性。总之，膳食脂肪通过使肠道黏液层变薄和降低紧密连接蛋白表达来影响黏膜内稳态，导致肠道通透性和促炎细胞因子水平的增加。
肠道健康影响大脑功能
肠道炎症性疾病对神经精神疾病和神经退行性疾病有影响。在健康受试者中诱导促炎状态会导致情绪不良和类似于抑郁的行为表型，表现出焦虑、社交退缩和嗜睡的症状。在阿尔茨海默病小鼠模型中，疾病的病理生理特征不仅表现为肠道菌群失调，还表现为肠道炎症和通透性增加。此外，帕金森病患者粪便中肠道炎症和肠道通透性标志物增加。
膳食脂肪可能通过影响肠道炎症和肠道通透性而影响中枢神经系统。增加膳食脂肪的摄入会扰乱肠道上皮屏障，允许细菌代谢物、毒素和脂多糖的入侵，从而诱导免疫反应的激活和肠道神经元的损伤。如果这种状态持续，它可能诱发肠道慢性系统性炎症状态。慢性全身性炎症增加了血脑屏障的通透性，并允许毒素进入大脑。大脑中的小胶质细胞和星形胶质细胞会进一步促进炎症信号通路，从而导致神经炎症和神经退行性病变。
此外，膳食脂质可以通过肠道菌群转化为细菌衍生的代谢物，这些代谢物被转移到大脑，在那里它们局部作用于支配肠道的神经元。细菌代谢物也能激活肠上皮细胞上的Toll样受体，Toll样受体的激活增加了肠道炎症反应和肠道神经元的凋亡，从而改变了肠道和中枢神经系统的功能。肠道神经元的减少会损害肠道功能以及肠道与大脑之间的交流。
3、膳食脂肪通过改变肠道菌群组成来影响大脑功能
人体携带有大量的微生物，包括细菌、病毒、原生动物、古细菌和真菌，它们共同组成了我们的共生微生物。其中，肠道中的微生物为丰富。肠道菌群可以影响宿主的生理学，而遗传、药物、生活方式、卫生特别是饮食等外部因素能从本质上影响我们的肠道菌群。此外，肠道菌群可以通过调节营养物质的吸收、脂肪储存、肠道通透性和局部产生的免疫介质和激素，在宿主的能量代谢中发挥作用。
膳食脂肪影响肠道菌群组成
膳食脂肪能够改变肠道菌群。富含淀粉的饮食会提高拟杆菌门/厚壁菌门的比例；而富含饱和脂肪酸和反式脂肪酸的饮食则增加嗜胆菌属、厚壁菌门和普氏栖粪杆菌（Faecalibacterium prausnitzii）的丰度，降低双歧杆菌属、拟杆菌门、拟杆菌属、普氏菌属、乳杆菌属细菌的数量。这些饮食引起的肠道菌群组成的变化，可通过分泌促炎细胞因子增加炎症过程。此外，富含omega-6多不饱和脂肪酸的饮食可提高肠道菌群中肠杆菌科细菌的丰度。这些革兰氏阴性菌会增加肠道通透性和血清LPS水平，参与炎症性疾病和代谢性疾病的发生。
另一方面，补充omega-3多不饱和脂肪酸可以阻止肠杆菌科细菌的富集，降低与炎症性肠病相关的机会致病菌（比如球形梭菌）的丰度。补充omega-3多不饱和脂肪酸还可增加双歧杆菌、乳酸杆菌和嗜黏蛋白阿克曼氏菌的丰度，它们可以帮助改善肠道屏障功能、改善胰岛素抵抗、脂质谱和短链脂肪酸的产生，从而减少炎症过程。
未消化的膳食成分，特别是复杂的碳水化合物，可以被厌氧菌发酵产生短链脂肪酸，比如乙酸、丙酸和丁酸，从而对免疫和代谢具有明显的生理影响。膳食脂肪的摄入可以改变肠道菌群，从而改变短链脂肪酸的产生。富含饱和脂肪酸的饮食可以降低丁酸的水平，而增加丙酸的水平。同样，在人类中，动物脂肪的摄入会降低产短链脂肪酸的细菌丰度和丁酸水平。短链脂肪酸在细胞水平上有许多直接或间接的影响，比如细胞分化、增殖和基因表达过程。特别是丁酸是结肠细胞的主要能量来源，可以调节肠上皮通透性。因此，产短链脂肪酸的细菌数量的减少可能参与肠道代谢和增加肠道炎症。
肠道菌群影响大脑功能
肠道菌群参与了正常的神经发育、大脑功能和神经退行性疾病。肠道微生物不仅与神经炎症相关，而且会改变中枢神经系统自身免疫。多发性硬化动物模型显示，丙酸能够减轻疾病负担，而中链饱和脂肪酸（比如月桂酸）可加重疾病症状。丙酸可以增加肠道来源的抗炎症的调节T细胞的丰度。另一方面，月桂酸会诱导促炎症的辅助T细胞Th1和Th17的分化，它们会产生促炎细胞因子IL-17和IFNγ。因此，微生物及其代谢物能够诱导炎症过程，促进神经退行性疾病的发生。
血脑屏障由内皮细胞、壁细胞、神经胶质细胞、免疫细胞和神经元组成，共同构成神经血管单元。这种半通透性屏障控制着物质向大脑的输入，同时将有毒物质输出回循环。一系列神经系统疾病与微生物诱导的血脑屏障功能障碍有关，包括阿尔茨海默病、帕金森病、自闭症、焦虑、抑郁甚至精神分裂症。
肠道菌群失调会改变紧密连接蛋白的表达水平，增加肠道通透性，诱导LPS从肠腔进入血液循环，导致代谢性内毒素血症。LPS也会增加神经炎症和血脑屏障损伤，从而诱导淀粉样蛋白发生和记忆损伤。此外，LPS诱导的炎症也会改变血脑屏障，因为它导致了细胞因子和其它小的促炎分子的分泌，这些分子能够通过这一保护性屏障。
因此，高脂饮食诱导的肠道菌群失调可能增加血脑屏障的通透性，导致神经炎症和神经元损伤。相比之下，富含橄榄油、鳄梨油、坚果和种子的饮食，可以使肠道有益细菌增加（比如嗜黏蛋白阿克曼氏菌和乳酸杆菌），而促炎细菌数量减少（比如苏黎士杆菌属和脱硫弧菌属）。肠道中有益细菌的增加会增强神经血管功能，比如脑血流量和血脑屏障功能，表明富含单不饱和脂肪酸的饮食能够改善肠道菌群多样性，改善神经元损伤。
4、膳食脂肪可能通过影响脂肪组织炎症而影响大脑功能
脂肪组织对哺乳动物的生存至关重要。脂肪组织不仅是参与代谢稳态和脂肪酸代谢的重要存储器官，也是合成叫做脂肪因子的各种调节肽的重要内分泌器官。这些脂肪因子可以影响临近细胞或作用于其它器官，来调节葡萄糖和脂质稳态、能量平衡、炎症和组织修复。白色脂肪组织是身体能量储存的主要来源，主要由白色脂肪细胞组成。白色脂肪组织通过脂肪细胞分化、能量稳态和胰岛素敏感性来控制代谢。
过量的膳食脂肪和白色脂肪组织的改变
餐后，膳食脂肪酸被水解并重新酯化成新的甘油三酯，被收集在乳糜微粒中并运输到肌肉和脂肪组织中。这些脂滴中剩余的甘油三酯被输送到肝脏并在细胞内进行处理，导致肝细胞内脂肪酸的释放。然而，在两餐之间和其它分解代谢过程中，白色脂肪组织在细胞内脂解后向血液循环中释放游离脂肪酸，以给其它器官提供能量。
白色脂肪组织是一种异质性器官，主要分为两类：皮下和内脏。在热量摄入过量期间，白色脂肪组织随着脂肪细胞的大小（肥大）和数量（增生）的增加而增大。然而，白色脂肪组织的慢性扩张是有害的，并且会导致肥胖。在人类肥胖中，白色脂肪组织的扩张与细胞和结构改变有关，包括脂肪细胞肥大和增生、纤维化、免疫细胞浸润、局部炎症、抗炎巨噬细胞向促炎巨噬细胞的分化、巨噬细胞脂质处理受损、胰岛素抵抗和代谢受损。
肥大的白色脂肪细胞不再能够充分储存甘油三酯，因此会改变能量消耗，导致白色脂肪组织功能失调。因此，肥大的白色脂肪细胞释放脂肪酸进入血液循环，比如棕榈酸，从而导致脂肪因子和炎症性细胞因子的分泌和产生。在肥大的白色脂肪细胞中，内分泌因子的释放也发生改变，导致其它器官的病理并发症。这常见于肥胖相关的代谢性疾病，比如心血管疾病、2型糖尿病和非酒精性脂肪肝。
膳食脂肪会影响白色脂肪组织脂肪酸组成和区域脂肪分布。在等能量条件下，富含多不饱和脂肪酸的饮食可以减少总皮下白色脂肪组织质量，同时降低血脂水平，改善胰岛素敏感性。此外，当多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸进行比较时，多不饱和脂肪酸更有利，导致中心型肥胖个体的内脏脂肪减少。当多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸进行比较时，多不饱和脂肪酸的过量摄入会导致更大的肌肉组织扩张，而饱和脂肪酸的过量摄入会导致类似数量的体重增加，主要是通过内脏白色脂肪组织的扩张。
脂肪组织炎症和大脑结构的改变
肥胖的特征是由于脂肪因子和炎症性细胞因子的产生而导致脂肪组织的慢性炎症，诱导巨噬细胞浸润。在中枢神经系统中表达的脂肪因子可以通过改变血脑屏障的内皮细胞来改变或穿过血脑屏障。在肥胖的大脑中，瘦素、胰岛素、IL-6和TNFα的循环水平升高，而血脑屏障内皮细胞中P糖蛋白的表达水平降低，导致游离脂肪酸从血液向大脑的转移增加。此外，肥胖患者的循环脂联素水平降低，从而刺激血脑屏障内皮细胞释放IL-6，增加大脑中的IL-6水平。
一项针对50-85岁成年人的研究表明，肥胖增加与灰质减少以及海马和总脑容量之间存在联系。此外，肥胖者脂肪组织分泌的促炎细胞因子瘦素的水平升高，一项脂肪移植研究表明，炎症性脂肪组织与肥胖者的认知功能和海马可塑性受损有关。将瘦素受体缺陷的供体小鼠的附睾脂肪移植到野生型小鼠体内，会激活小鼠大脑海马中的小胶质细胞和巨噬细胞，降低颗粒神经元的树突棘密度，改变海马长时程增强。这些大脑结构的改变可能解释海马依赖性的空间记忆缺陷。相比之下，瘦素受体缺陷的供体小鼠的附睾脂肪切除可以改善神经炎症反应，恢复空间记忆缺陷并挽救海马可塑性。因此，脂肪组织中的瘦素抵抗可能与海马可塑性缺陷和认知障碍有关。
幸运的是，取消高脂饮食是一种有效的减少海马小胶质细胞激活从而改善小鼠的记忆和学习缺陷的非药理方法。从高脂饮食向低脂饮食的转变可以减少脂肪组织质量和减轻体重，从而发挥有利作用。
除皮下和内脏白色脂肪组织外，肥胖还伴有血管周围和心外膜白色脂肪组织过量，两者都引起局部低度炎症反应，从而影响脂肪因子分泌。同时，所有外周血管均发生内皮功能障碍，影响血管张力、旁分泌因子（如内皮素和一氧化氮）的分泌、血管结构和增加血管壁炎症，导致动脉粥样硬化的发生。慢性动脉粥样硬化会诱发高血压，导致脑灌注不足、脑氧合不足和神经炎症，从而导致认知能力下降。
5、膳食脂肪可能通过影响血管健康，进而影响大脑健康
血管壁由内皮细胞、血管平滑肌细胞、周皮细胞、成纤维细胞和结缔组织组成。血管壁形成一个选择性屏障，使分子从血液进入脑组织或从脑组织进入血液。内皮细胞相互结合，通过紧密连接或黏附结构形成一个连续的单层。这些黏附结构的减少和/或破坏会损害血管结构完整性。此外，内皮细胞是血管的重要组成部分，它们通过调节凝血纤溶系统和流动性、血管生成、血管张力、血小板聚集以及单核细胞和白细胞黏附来维持血管稳态。正常情况下，血管内皮对维持血管健康很重要，而功能失调的血管内皮细胞会导致许多血管疾病，比如高血压、动脉粥样硬化、肥胖和糖尿病。
膳食脂肪影响血管健康
心血管疾病是由心脏和血管功能障碍引起的，是全球常见的死亡原因。心血管疾病的风险可以通过调节膳食脂肪摄入来控制甚至预防，因为膳食脂肪酸可能通过炎症途径和氧化应激促进心血管疾病的发生。
研究重点关注人类营养中常见的脂肪酸类型，包括饱和脂肪酸、反式脂肪酸、单不饱和脂肪酸、omega-3多不饱和脂肪酸和omega-6多不饱和脂肪酸。
单不饱和脂肪酸会减少炎症和活性氧的产生，而饱和脂肪酸和反式脂肪酸会诱导促炎过程和氧化应激，促进心血管疾病的病理生理学。饱和脂肪酸会影响脂蛋白的代谢、积累、分泌和清除，影响脂肪酸、胆固醇和甘油三酯的生物合成，并通过调节脂质代谢和炎症过程至关重要的转录因子来影响炎症。
人们认为反式脂肪酸可以安全地替代饱和脂肪，但很快人们认识到反式脂肪酸会增加低密度脂蛋白胆固醇，而降低高密度脂蛋白胆固醇水平。一些研究证实，补充反式脂肪酸会增加内皮细胞炎症，提高脂质水平，改变脂肪酸代谢，导致内皮细胞功能障碍和心血管疾病的发生。
地中海饮食以饱和脂肪含量低、但是富含来自橄榄油或其它植物性食物中的单不饱和脂肪酸为特征，它对心血管健康具有有益影响。单不饱和脂肪酸有许多不同的种类，但油酸和棕榈烯酸是人类饮食中丰富的。油酸以其抗炎作用而闻名，可以防止心血管疾病。补充油酸可以增加脓毒症小鼠的抗炎细胞因子水平（比如IL-10），而降低促炎细胞因子水平（如IL-1β和TNF-α）。除了油酸以外，棕榈烯酸也被报道具有抗炎特性。一项体外研究表明，棕榈烯酸可以减少细胞因子和黏附分子的产生，下调促炎基因的表达。棕榈烯酸还会增加十八碳烯酸的丰度，这也是一种抗炎介质，以其对心血管疾病的保护作用而闻名。
此外，omega-3多不饱和脂肪酸通过与omega-6竞争以及排斥细胞膜磷脂中的花生四烯酸来减少促炎性的类二十烷类化合物的产生。实验研究和临床试验表明，摄入更多的omega-3多不饱和脂肪酸可能会降低动脉粥样硬化和心血管疾病的风险。
总之，膳食脂肪可能有助于心血管疾病病理的加重或改善。
膳食脂肪可以通过影响血管健康，导致认知障碍和痴呆
膳食脂肪酸也可以通过肠道菌群或白色脂肪组织间接影响血管健康。例如，肠道菌群可以通过干扰脂质代谢来诱发动脉粥样硬化。肠道菌群也可影响血清胆固醇和甘油三酯水平。肠道细菌对于胆汁酸的修饰很重要，胆汁酸可以作为一种信号分子通过法尼酯X受体而发挥作用。刺激法尼酯X受体可以激活肝脏中的黄素单加氧酶3，导致三甲胺转化为氧化三甲胺（TMAO）。甜菜碱、胆碱和左旋肉碱是饮食中常见的三甲胺前体。此外，在食用包括鱼和贝类等富含氧化三甲胺的食物后，胃肠道可以直接吸收氧化三甲胺。血清氧化三甲胺水平升高与心血管疾病之间存在关联，它们可能参与动脉粥样硬化斑块的发生和扩张，也可能通过斑块破裂和血栓形成增加疾病负担。
肠道菌群衍生的短链脂肪酸也可能减轻心血管疾病的严重程度。在人类身上进行的一项对照研究表明，丁酸可以通过减少炎症过程而降低舒张压，从而降低心血管疾病的风险。此外，肥胖的特点是血管周围脂肪组织扩大，通过脂肪因子扩散到血管壁而在局部发挥作用。脂肪因子刺激血管系统中的局部炎症会导致内皮功能障碍、血栓形成和动脉粥样硬化以及高血压和血管重构。
动脉粥样硬化是一种慢性炎症综合征，可导致血管壁增厚和血流减少，可能导致心肌梗死、中风、认知功能障碍和痴呆。我们认为，慢性动脉粥样硬化是导致大脑氧气不足和认知能力下降的原因。这些发现表明，膳食脂肪酸可以通过肠道菌群或白色脂肪组织直接或间接地影响血管健康，导致认知障碍和痴呆。
总结
越来越多的证据表明，膳食脂质可以影响宿主的代谢和健康。研究表明，富含饱和脂肪酸、反式脂肪酸、omega-6多不饱和脂肪酸和胆固醇的饮食可能会对宿主产生不利影响。这些饮食成分会增加内脏脂肪和慢性炎症，也会刺激脂肪因子和促炎细胞因子的产生，从而影响中枢神经系统。富含omega-6多不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸和反式脂肪酸的饮食会增加神经炎症，而富含单不饱和脂肪酸、omega-3多不饱和脂肪酸和鞘脂类的饮食可以减少神经炎症。
饱和脂肪酸、反式脂肪酸、omega-6多不饱和脂肪酸和胆固醇也可以通过改变肠道菌群的组成和改变肠道健康来影响大脑功能。富含脂肪酸的饮食会导致肠道菌群失调，从而增加肠道炎症和肠道通透性。随后，LPS从肠腔转移到血液循环中，可能导致神经元炎症和损伤。
此外，过量摄入膳食脂肪会使血管周围的脂肪组织增大，从而导致血管壁内的内皮细胞功能障碍，从而增加了发生心血管疾病的风险。心血管疾病与血流量减少有关，是导致中风、认知障碍和痴呆的原因。
因此，饱和脂肪酸、反式脂肪酸、omega-6 多不饱和脂肪酸和胆固醇可以直接或间接地通过不同的器官而影响大脑功能。相比之下，富含单不饱和脂肪酸、omega-3多不饱和脂肪酸的饮食以其对宿主的有益作用而闻名。这些膳食成分可以降低肥胖、肠道通透性、心血管疾病风险以及增加肠道菌群多样性，从而减少神经炎症和认知障碍。
世界上，有一些地区的居民身体健康、寿命长，肥胖和慢性疾病的发病率很低，也不会因为年龄的增加而受到心脏病或癌症的威胁，活到超过一百岁的几率出奇的高，这些地区就是所谓的“蓝色地带”，包括日本冲绳、意大利撒丁岛、哥斯达黎加的尼科亚半岛、希腊的伊卡利亚岛和美国加州的罗马琳达。这些地区的人们的饮食中肉类和加工食品含量低，而膳食纤维和蔬菜含量很高。此外，富含单不饱和脂肪酸和omega-3多不饱和脂肪酸的地中海式饮食与抗炎特性有关。
所以，我们建议少吃肉类、加工食品、长链脂肪酸和饱和脂肪酸，多吃一些富含单不饱和脂肪酸、omega-3多不饱和脂肪酸和膳食纤维的食物，以预防与饮食相关的非传染性的生理和心理疾病。
